Relatorio final

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CERES CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DA REGIÃO SUL
ARQUITETURA E URBANISMO
TRABALHO FINAL DA DISCIPLINA
Conforto Térmico - Americo Hiroyuki
 
 Fabiana Rocha Seolin
 
LAGUNA
2021
 
2. ATIVIDADE
2.1. Com base na bibliografia da disciplina, explique o que vem a ser transmitância térmica, atraso térmico e fator solar? 
A transmitância trata se do quociente da taxa de radiação solar que atravessa um elemento pela taxa de radiação solar incidente sobre este mesmo elemento símbolo: t. Isto é quando a transmitância seletiva é produzida quando a luz atravessa um objeto colorido, parte da luz vai ser absorvida e parte vai ser transmitida por esse objeto. Entretanto a transmitância térmica global é o inverso da resistência térmica total símbolo: U, unidade: W/(.k) transmitância térmica é a variável mais importante para a avaliação do desempenho de fechamentos opacos. Através desta variável se pode avaliar o comportamento de um fechamento opaco frente a transmissão de calor, tendo subsídios inclusive para comparar diversas opções de fechamento.
O atraso térmico é o tempo transcorrido entre uma variação térmica em um meio e sua manifestação na superfície oposta de um componente construtivo submetido a um regime periódico de transmissão de calor. Símbolo: J e unidade: h
Fator Solar é a quantidade de calor que penetra em um ambiente através de uma janela ou sistema de abertura (janela com brise ou cortina), o fator solar de uma abertura é utilizado para se calcular a densidade do fluxo de calor através dela (q), adiciona ao cálculo anteriormente visto a parcela referente a parte da radiação solar transmitida diretamente ao interior, função da transmissividade do elemento transparente ( t). E também do ângulo de incidência da radiação solar. Esse fator é definido pela fórmula Fs = 𝜏 + (𝑈. 𝛼. 𝑅𝑠𝑒).
2.2. Cite e explique pelo menos 3 principais estratégias de projeto para a localidade em questão?
Carta Bioclimática de Laguna100% 90%
80%
70%
60%
50%
INDICATOR:
Dry Bulb: 23.00 °C Rel Humidity: 40.00%
Abs Humidity: 7.09431 g/kg Vap Pressure: 1.14319 kPa Air Volume: 0.84819 m3/kg Enthalpy: 41.18435 kJ/kg Dew Point: 8.94 °C
Wet Bulb: 14.78 °C
g/kg
40% 35
30
30%
25
AIR-CONDITIONING & DEHUMIDIFICATION
20
20%
15
COMFORT ZONE
10
10%
5
HUMIDIFICATION
15
20
25
30
EVAPORATIVE COOLING
35
0
0
5
10
40
45
°C
FONTE: Andrew’s Blog
Em virtude da carta climática de Laguna, a localidade requer estratégias de ventilação, aquecimento solar passivo e massa térmica para aquecimento solar, incluindo a necessidade de ventilação cruzada no verão. 
A ventilação natural é uma estratégia importante para certas condições de umidade e temperatura, no caso da edificação a ventilação natural tem maior contribuição para a redução de temperaturas dos ambientes e melhora a sensação térmica dos indivíduos nos meses quentes e úmidos. Considerando que Laguna apresenta predominantemente ventos nordestes, a abertura de entrada de ar deve estar posicionada nesta fachada, e as aberturas de saída, na fachada contrária (sudoeste). 
Ventilação cruzada seletiva nos períodos quentes em que a temperatura externa seja inferior à interna. Para propiciar a ventilação cruzada deve-se atentar aos ventos predominantes e ao entorno; nos ambientes que tiverem apenas uma abertura para o exterior, manter a porta aberta para que se crie um fluxo de ar.
No inverno, a Zona de massa térmica para aquecimento e o Aquecimento Solar Passivo são estratégias relevantes. Para aumentar a inércia térmica e aquecer passivamente o ambiente, é preciso dispor de materiais, tais como parede ou piso de elevada inércia térmica no interior da edificação de modo que sejam expostos a radiação solar direta. O aquecimento solar passivo é conseguido através do planeamento e posicionamento de um edifício de forma a receber a luz solar máxima. As janelas viradas ao sul são um componente importante dos edifícios que implementam aquecimento solar passivo. Uma massa térmica é um material que absorve calor, como o concreto. Durante o dia, quando a luz solar entra no edifício, a massa térmica absorve o calor e o retém. Depois que o sol se põe, a temperatura no prédio começa a cair. Agora, a massa térmica começa a desistir do calor que coletou durante o dia e a transfere para o resto da edificação.
Entretanto adoção de paredes internas pesadas é uma estratégia para manter o interior da edificação aquecido
 	2.3. O que é barlavento e sota-vento quando se trata de incidência de ventos e descreva sucintamente o regime de ventos da localidade.
Em relação ao clima e ao relevo, o ar que vai em direção à montanha, à barlavento (úmido e frio), é forçado a subir e condensa-se, provocando chuvas orográficas. Após passar as montanhas, já desprovido de umidade, o ar passa à sotavento (seco e frio) da montanha. Por isso é frequente encontrar-se florestas à barlavento de uma formação montanhosa e desertos à sotavento dela, resumidamente e de forma sucinta eles caracterizam se por barlavento sendo o lado para onde sopra o vento e sotavento lado por onde sai o vento.
Conforme indicado na rosa dos ventos, a região de laguna tem incidência predominante de ventos nordeste e sudoeste. Tanto no período de verão quanto no de inverno o vento predominante é o Nordeste. Sendo que velocidade média do vento em Laguna é a mais alta do Estado.
 Rosa dos Ventos
FONTE: <https://www.researchgate.net/figure/Figura-6-Rosa-dos-ventos-de-Laguna-SC- Fonte-Ecotect-Autodesk-2011-elaborado-pelos_fig2_342057782>
2.4. Considere o trabalho desenvolvido nas disciplinas de projeto deste semestre e proponha, com base na NBR 15.220-4 e pelo programa ZBBR, os fechamentos mais apropriados (paredes, janelas e cobertura) para a região bioclimática em questão. De modo a esclarecer as solicitações, considere as seguintes questões:
Classificação Bioclimática dos Municípios Brasileiros
FONTE: Programa de Classificação Bioclimática dos Municípios Brasileiros, ZBBR.
Devido as recomendações feita pelo programa ZBBR segue a tabela a seguir:
Tabela 1 - Transmitância e atraso térmico Fechamento
	Componente construtivo
	Resistência (m² K/W)
	Transmitância (W/m² K)
	Atraso térmico (horas)
	Capacidade térmica
(kJ/m² K)
	Fator Solar
	Transmissão Luminosa
	Reflexão Luminosa
	Parede de concreto 
	0.24
	2,39
	2.8
	288
	-
	-
	-
	Cobertura de Laje
	0.55
	1.80
	2.5
	132
	-
	-
	-
	Vidro cor Cinza 3mm
	-
	5.700
	-
	-
	0.280
	0.310
	0.170
	Cortina Opaca
	-
	-
	-
	-
	0.35 – 0.60
	-
	-
2.5. Realizar estudo de insolação nas aberturas por meio da carta solar identificando a possibilidade de insolação em função dos meses e das horas do dia para verificar a necessidade de proteção solar. Desenvolver estudo de proteção solar (brises, pérgolas, marquises, vegetação etc.) de modo a sombrear nos períodos críticos em pelo menos 1 abertura.
Fachada Norte: O sol incide em todos os meses do ano. 
· 21 janeiro: das 11:00h até ás 17:00h; 
· 23 fevereiro: das 09:00h até ás 17:00h;
· 21 março: das 09:00h até ás 17:00h; 
· 16 abril: das 08:00h até ás 17:40h; 
· 21 maio: 09:50h até ás 17: 24h;
· 22 junho: das 10h até ás 17:20h; 
· 23 julho: das 10:30h até ás 17:22h; 
· 28 agosto: das 08:00h até ás 17:53h 
· 23 setembro: das 08:00h até ás 17:15h; 
· 28 outubro: das 08:00h até ás 16:30h; 
· 22 novembro: das 09:00h até ás 15:15h; 
· 22 dezembro: das 9:50h até ás 15:00h. 
Fachada Sul: O sol incide em alguns períodos de janeiro e de novembro até dezembro. 
· 21 janeiro: das 08:00h ás 10:00h e das 16:00h ás 19:00h; 
· 23 fevereiro: Não incide raios solares;
· 21 março: Não incide raios solares;
· 16 abril: Não incide raios solares; 
· 21 maio: Não incide raios solares; 
· 22 junho: Não incide raios solares; 
· 24 julho: Não incide raios solares; 
· 28 agosto: Não incide raios solares; 
· 23 setembro: Não incide raiossolares; 
· 28 outubro: Não incide raios solares;
· 22 novembro: das 08:00h até ás 09:00h e das 16h ás 18:00h;
· 22 dezembro: das 08:00h até ás 11:00h e das 16:00h ás 19:00h; 
Fachada Leste: O sol incide todos os meses do ano em todo o período da manhã 
· 21 janeiro: das 07:00h até ás 12:00h; 
· 23 fevereiro: das 07:00 até ás 12:00h;
· 21 março: das 07:00 até ás 12:00h;
· 16 abril: das 07:10 até ás 12:00h;
· 21 maio: das 08:00 até ás 12:00h;
· 22 junho: das 08:30 até ás 12:00h;
· 24 julho: das 08:00 até ás 12:00h;
· 28 agosto: das 07:30 até ás 12:00h;
· 23 setembro: das 06:40 até ás 12:00h;
· 28 outubro: das 05:50 até ás 12:00h;
· 22 novembro: das 05:45h até ás 12:00h;
· 22 dezembro: das 05:55 até ás 12:00h;
 Fachada Oeste: O sol incide todos os meses do ano em todo o período da tarde.
· 21 janeiro: das 13:00h até ás 19:00h; 
· 23 fevereiro: das 13:00h até ás 18:45h;
· 21 março: das 13:00h até ás 18:15h;
· 16 abril: das 13:00h até ás 17:50h;
· 21 maio: das 13:00h até ás 17:20h;
· 22 junho: das 13:00h até ás 17:20h;
· 24 julho: das 13:00h até ás 17:30h;
· 28 agosto: das 13:00h até ás 17:50h;
· 23 setembro: das 13:00h até ás 18:00h;
· 28 outubro: das 13:00h até ás 18:25h;
· 22 novembro: das 13:00h até ás 18:45h;
· 22 dezembro: das 13:00 até ás 19:00h;
Como a fachada norte recebe a maior insolação durante todo período do ano, foi elaborado para o projeto como uma estratégia de controlar a incidência solar a utilização de cortinas opacas nas janelas, proporcionando o bem-estar do individuo, melhorando o conforto visual e até mesmo térmico do ambiente.
2.6. A partir da solução proposta e os ajustes necessários, avaliar a insolação por meio de uma ferramenta, relógio solar ou programas (3dsmax, Sketchup ou Formit, por exemplo) verificando a ocorrência a cada hora de insolação/sombreamento nos períodos de solstício de verão e inverno e equinócio.
Solução Proposta – Cortinas nas Janelas
FONTE: Seolin, 2021.
21/03 – Equinócio
 08:00 09:00 10:00 11:00
 
 12:00 13:00 14:00 15:00
 
 16:00 17:00 18:00
 
21/06 – Solstício de Inverno
 08:00 09:00 10:00 11:00
 
 12:00 13:00 14:00 15:00
 
 16:00 17:00 18:00
 
21/12 – Solstício de Verão
 08:00 09:00 10:00 11:00
 
 12:00 13:00 14:00 15:00
 
 16:00 17:00 18:00
 
Portanto, com a estratégia da cortina nas aberturas é suficiente para barrar ou filtrar a entrada de insolação no ambiente, contribuindo para o aumento do conforto térmico do local, tanto no verão quanto no inverno, ajudando a isolar as pequenas frestas de ar que passam pelas janelas.
2.6. Indicar a incidência de ventos no projeto com base na Rosa de ventos, para a promoção da circulação do ar no interior dos espaços (ventilação cruzada ou por diferença de temperatura) ou para a proteção dos usuários.
Laguna apresenta ventos predominantes de Nordeste, com 25% dos dados apontando resultados nesta direção. A velocidade média do vento em Laguna é a mais alta do Estado. Seguidos por ventos vindos da direção sudoeste.
De acordo com o dado climático do site Projetee, a cidade próxima de Urussanga, próximo de Laguna, possui ventos predominantes de Sudoeste com 19.74%. Segue os gráficos a seguir:
Rosa dos Ventos - Urussanga
Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-6-Rosa-dos-ventos-de-Laguna-SC-Fonte-Ecotect-Autodesk-2011-elaborado-pelos_fig2_342057782
Rosa dos Ventos – Laguna, SC
FONTE: https://www.researchgate.net/figure/Figura-6-Rosa-dos-ventos-de-Laguna-SC-Fonte-Ecotect-Autodesk-2011-elaborado-pelos_fig2_342057782
 Zoneamento Bioclimático Brasileiro
Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-6-Rosa-dos-ventos-de-Laguna-SC-Fonte-Ecotect-Autodesk-2011-elaborado-pelos_fig2_342057782
Zona 2
A Zona Bioclimática 2 recebe as mesmas recomendações construtivas da zona 1, incluindo a necessidade de ventilação cruzada no verão. Como ocorre na Zona 1, a norma adverte que apenas o condicionamento passivo não será suficiente nos períodos mais frios do ano.
FONTE: Seolin, 2021.
5 CONCLUSÃO
Concluirmos a partir das simulações computacionais o espaço físico satisfazer termicamente obtendo uma temperatura ideal a pessoa e ao ambiente, adotando algumas estratégias bioclimáticas, deste modo algumas estratégias passam despercebidas e fazem até parte da obra, cenário ou decoração. 
Entretanto, podem utilizar diversos materiais e formatos para impedir ou aproveitar a incidência solar ou do vento. Apesar, o sol pode representar grande ajuda ou problema dependendo da situação encontrada no local. De fato, o conforto térmico é uma característica muito importante em uma obra, pois influenciará na satisfação das pessoas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-1: Desempenho Térmico de edificações, Parte 1: Definições, símbolos e unidades Rio de Janeiro, p. 12. 2005.
BIOCLIMATISMO. Zoneamento Bioclimático Brasileiro. Disponível em: http://bioclimatismo.com.br/bioclimatismo/zoneamento-bioclimatico-brasileiro/ Acesso em: 24 Ago. 2021.
JUSTUS, Gabriela; HARA, Américo. A importância do estudo de insolação e ventilação no processo do projeto arquitetônico. Junho 2020. Conferência: Encontro de Sustentabilidade em Projeto - ENSUS-2020. At: Florianópolis-SC. Disponível em: < https://www.researchgate.net/figure/Figura-6-Rosa-dos-ventos-de-Laguna-SC-Fonte- Ecotect-Autodesk-2011-elaborado-pelos_fig2_342057782> Acesso em: 16 Mar. 2021.
LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando O. R.. Eficiência Energética na Arquitetura. Florianópolis: Eletrobras/procel, 2014. Color.
MARSH, Andrew. Andrew’s Blog. Psychrometric Chart. Disponível em: https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html Acesso em: 22 Ago. 2021.